八股地抗旱应急水源工程实施方案.docx

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八股地抗旱应急水源工程实施方案

内蒙古自治区乌兰察布市商都县

八股地抗旱应急水源工程

实施方案

乌兰察布市惠通水业勘测设计有限责任公司

二〇一五年六月

项目名称：

内蒙古自治区乌兰察布市商都县八股地抗旱应急

水源工程实施方案

批准：

核定：

审定：

审核：

审查：

项目负责人：

编写人：

参加人：

1综合说明

1.1编制背景

1.1.1工程地理位置

八股地抗旱应急水源工程位于商都县大库伦乡北部20 km八股地水库下游，距离商都县城70公里。

八股地水库位于商都县北部赛音呼都格高勒河上游的八股地河干流中上游。

赛音呼都格高勒属翁滚诺尔洼地水系的季节性河流，该河上游称铜轱辘河，中游分别称八股地河、松孔浑迪、阿达嘎勒、赛音呼都格郭勒，发源于商都县西井子乡李西村山顶，向东南流至大乌彦沟转向东北至二道渠河入口处，又转向北至库伦图向西北至乌兰敖包，又向北至查干德尔流入布朗诺尔。

1.1.2兴建缘由

党中央、国务院始终高度重视抗旱工作，国务院办公厅于2007年印发了《关于加强抗旱工作的通知》（国办发[2007]68号），明确要求“各地区应结合经济发展和抗旱减灾工作实际，组织编制抗旱规划，要加强对地方抗旱规划编制工作的组织指导”。

2009年2月国家颁布了《中华人民共和国抗旱条例》，《条例》的颁布施行，标志着抗旱工作进入了有法可依、规范管理的新阶段。

为贯彻落实《通知》和《条例》精神，水利部发出了《关于开展抗旱规划编制工作的通知》（办规计函[2008]542号），并印发了《抗旱规划工作大纲》。

2014年11月内蒙古自治区水利厅印发了《内蒙古自治区关于加强抗旱应急水源工程建设的通知》（内水办[2014]36号），明确要求“依据自治区下达的建设计划、项目投资规模抓紧进行单项工程实施方案编制工作”。

受商都县水利局的委托，我单位承担了内蒙古自治区抗旱应急水源工程商都县八股地抗旱应急水源工程项目实施方案的编制工作。

我们对水源工程、输水管线经过现场踏勘、资料收集、数据分析和研究，编制完成了《内蒙古自治区乌兰察布市商都县八股地抗旱应急水源工程项目实施方案》。

1.2基本情况

1.2.1社会经济概况

商都县辖6个镇、9个乡：

七台镇、十八顷镇、大黑沙图镇、西井子镇、屯垦队镇、小海子镇、西房子乡、三虎地乡、大拉子乡、大南坊子乡、格化司太乡、大库伦乡、卯都乡、玻璃忽镜乡。

县政府所在地七台镇是全县的政治、经济、文化中心。

项目区隶属大库伦乡新立行政村枳芨卜子自然村，总人口为576人,土地总面积为28000多亩，其中草地面积为9700亩，耕地面积2600亩，其中水浇地1600亩,人均纯收入3600元。

1.2.2工程地质条件

项目区分布的地层主要有第四系地层（Q）及印支期第一次侵入岩（γδ5）。

根据“中国地震裂度区划图”本地区小于VI度区，可不设防。

区域地层结构如下：

第三系上新统（N2）粘土其土层密实，岩性单一，无软弱夹层，渗透系数在4.8×10-7～8.5×10-5cm/s，平均值为2.0×10-5cm/s，属于弱透水层。

燕山期侵入岩（δο52（

（1））的石英闪长岩为全风化～强风化，岩体相对较为完整。

石英闪长岩的透水率在0.58～3.44 Lu，为微～弱透水岩层。

第四系全新统洪积冲积层（Q4pal）含细粒土砂为中等透水地层，且分布连续，含细粒土砂。

砂砾料场位于八股地河漫滩中，距离约1 km，该料场地面平坦，呈长条形，本次勘察共布设探坑6个，探坑间距100～150 m，坑深1.50 m。

天然建筑材料质量均满足施工质量要求。

该区域蓄水池的岩性为细砂及粉细砂和低液限粘土，地下水位埋深0.5～0.8米，从地表向下的地层结构依次为地表种植土厚度为0.3～0.5米，低液限粘土为灰黄色、棕红色,稍湿～湿,厚度0.5～1.00 m，粉细砂、细砂厚度为0.6～1.1米，中粗砂，厚度为1.0～1.5米，粉细砂及细砂厚度为4.5～5.5米（含水），这一层可做为蓄水池主要补给含水层。

下部为燕山期侵入岩（δο52（

（1）），岩性为石英闪长岩，石英闪长岩为灰绿色，褐红色，中细粒结构，块状构造，矿物成分为长石、石英、黑云母、角闪石等组成，发育斜节理，厚度大于26.00 m，为强风化～微风化。

1.3工程建设任务和规模

当发生干旱时，为保障枳芨卜子村2500亩耕地能够及时的得到灌溉，计划在八股地水库下游新建2个水源井式蓄水池，蓄水池容积分别为56267m³和94320m³。

在应急抗旱时，要加上地下含水层对蓄水池的补给，补给量按60立方米/小时计算，抗旱天数按20天计算，总补给量可达到28800立方米，加上蓄水池储存的水量，抗旱应急总水量可达到179387立方米。

在抗旱期间，2500亩灌溉地块的灌水定额按35m³/亩计算，保证干旱发生时在作物关键需水期能灌水2次。

1.4工程总体布置与设计

1.4.1水源选择

项目区地下水资源比较缺乏，水库经常干涸，在正常年份灌溉期间尚且出现缺水现象，故在严重干旱年，根本无法满足项目区用水需求。

在水库下游区域地下水相对较好，即使遇干旱年，依然能够保障用水需求，故本次八股地抗旱应急水源工程建设水源地选择在八股地水库下游，拟新建水源井式的蓄水池2处，设计池深4.6m，其特点是含水层分布面积较大，潜水补给源充足，开采过程中，由于补充资源参加，使开采区的单边补给转为双边或周边补给，甚至补充资源超过天然资源，成为开采资源的主要组成部分。

1.4.2工程设计

（1）水源地水源工程（蓄水池）设计

水源工程位于八股地水库下游，距离八股地水库大坝约120—320米。

该水源工程设计成2个水源井式蓄水池，池深为4.6米（其中地面以上0.8米，地面以下3.8米），池底用砂砾碎石护底，厚度为20—30cm，蓄水池面积分别为22507米2和37728米2，池壁采用土工布护底，土工布上铺沙垫层并用干砌石砌筑护坡，沙垫层厚度为30cm，干砌石护坡厚度为40cm，边坡坡度为1:

3。

（2）输水工程设计

水源井联络管为Φ160PE管，长度193m，管道压力1.0Mpa，输水管道为Φ250PE管，长度1450m，管道压力0.8Mpa。

沿线设排气井2座、阀门井3座。

1.5机电设备及金属结构

1.5.1水力机械

2个水源井式蓄水池配套250QJ80-60型深井潜水泵2台。

1.5.2电源及供配电系统

2个蓄水池设2个抽水泵房，并设置一台变压器，容量为80kVA，型号为S11-80/10/0.4kV。

根据电源T接点位置10kV输电线路总长约为1km。

根据经济电流密度计算导线截面，确定导线采用LGJ-35钢芯铝绞线。

1.6工程施工组织设计

1.6.1施工条件

工程地处中温带大陆性季风气候区，属典型的大陆性干旱气候。

年平均气温3.1℃，最冷为1月份平均气温-17℃，极端最低气温-35℃；最热为7月份，平均气温24℃，极端最高气温35℃；多年平均降雨量342.8mm，最大冻土深为1.8m。

工程地形条件属丘陵区，海拔高度在1361-1379m之间，地势南高北低，最大高差18m。

据实地调查，工程所在地区5月初解冻，气温达到10℃，并逐渐回升，12月初冻结。

项目区降雨集中在6、7、8月份，10-3月份降雨量较小，5月为最干旱月份，是水源工程施工的最佳月份。

水源工程位于八股地水库下游，地下水位埋深0.8—1.0米。

本工程所在地交通不太便利，只有县道及砂石路可供工程使用，能满足工程运输要求。

1.6.2施工材料

施工所用水泥、木材、钢材可在七台镇采购，用汽车拉运至施工现场储存，运距70km；施工所用砂、砾料运距1km处的天然料厂购买；块石、碎石在距施工现场石料场位于商都县七台镇的西山料场距项目区75公里。

有公路与乡间路相连，交通条件较好，质量和储量均满足要求。

1.6.3施工工期

本工程总工期为4个月，其中主体工程施工期为3个月。

本地区年内温差大，冬季漫长，夏季温凉短促，因此工程的土方工程和砼浇筑施工受气温、气象因素影响比较大，一般在低温和雨量较大时不宜安排施工，年内各月的平均有效工作日按25天考虑。

根据该地区气象资料分析，室外砼浇筑和土方工程的年内正常施工期为73天，施工时段为4月初至6月底。

1.7水土保持与环境保护设计

1.7.1水土保持

水土保持方案主要以防治水土流失、恢复水土保持功能为目的，采取的措施主要是保护工程安全，最大限度地减少水土流失量，绿化、美化环境等防治措施。

通过水土保持措施的实施，工程区地表扰动和植被破坏区域，基本得到治理。

水土流失治理程度达到了防治目标的要求，工程建设造成的水土流失基本得到治理，工程区的环境得到有效改善。

植物措施的实施，能提高工程区的植被覆盖率，有效增加土壤保水能力，减少地表径流，减少建设期及运行期的水土流失，有利于工程区生态环境的可持续发展。

通过种树、种草水土保持措施的实施，提高了供水工程沿线周围的植被覆盖率，为工程运行创造了良好的外部环境。

通过对弃土（渣）场的工程治理，使土地资源得到了有效的保护和利用，使供水工程沿线生态条件得到了改善，有利于促进地区经济的发展。

1.7.2环境保护

兴建该工程既有有利的方面，又有不利的方面，但无论从社会经济方面还是从环境方面考虑，利远大于弊。

其不利影响主要表现在工程项目的建设期，且这些不利影响多是暂时的并可以通过有效措施加以控制或减少。

因此，从环境角度出发，该工程的开发建设是可行的，也是有益的。

1.8工程管理

本工程由商都县水利局管理，具体负责本工程的建设管理工作。

工程建成后，移交地方统一经营管理，做好供求服务并进行供水系统各类设施的维护管理。

1.9设计概算及资金筹措

总概算表单位：

万元

编号

工程及费用名称

建安工程费

设备购置费

独立费用

合计

占一至五部分合计（%）

工程及费用名称

建安工程费

设备购置费

独立费用

合计

占一至五部分合计（%）

第一部分：

建筑工程

1009.63

1009.63

79.89%

第二部分：

机电设备及安装工程

1.74

17.42

19.16

1.52%

第三部分：

金属结构设备及安装工程

4.48

44.85

49.33

3.90%

第四部分：

临时工程

67.31

67.31

5.33%

第五部分：

独立费用

118.40

118.40

9.37%

一至五部分合计

1083.18

62.27

118.40

1263.85

100.00%

总投资

1263.85

项目总投资为1263.85万元，根据国家现行有关政策，本着中央、地方共同负担的原则，筹措项目所需建设资金。

国家投资1250万元，地方配套13.85万元。

2项目区基本概况

2.1社会、经济概况

商都县辖6个镇、9个乡：

七台镇、十八顷镇、大黑沙图镇、西井子镇、屯垦队镇、小海子镇、西房子乡、三虎地乡、大拉子乡、大南坊子乡、格化司太乡、大库伦乡、卯都乡、玻璃忽镜乡。

县政府所在地七台镇是全县的政治、经济、文化中心。

2013年末商都县总人口338332人，其中男175263人、女163069人，分别占总人口的51.8%和48.2%;城镇人口55980人;蒙古族3868人、回族398人、满族380人、其他少数民族66人;人口密度为77.72人/平方公里。

全县总土地4283.5km²，其中耕地236万亩，有效灌溉面积39.12万亩，其中节水灌溉面积32.52万亩。

全县人均耕地面积6.9亩/人,城镇居民人均可支配收入18426元,全县农牧民人均纯收入5562元。

2013年末牲畜总头数45.52万只（头）,其中大畜2.86万头,小畜42.66万只。

森林覆盖率为24.39%。

商都县2013年实现地区生产总值58.9亿元，其中公共财政预算收入完成2.65亿元，规模以上工业增加值达到23亿元，固定资产投资完成38.1亿元，城镇居民人均可支配收入达到19090元，农民人均纯收入达到5700元。

商都县资源丰富，发展潜力巨大。

境内蕴藏着丰富的矿产资源。

其中，花岗石、石灰石、煤炭、铁、钨、电气石、白云石等金属和非金属矿藏储量大、品位高。

近几年，县境内交通和电业发展比较快。

县境内每个乡镇都通公路，境内有通往集宁、呼和浩特市的柏油公路，有通往化德县、察右后县的柏油公路。

县政府驻地七台镇座落在县境中南部，占地面积25km²，商都县地处集二线边缘，集—张铁路、呼—海大通道平行横贯全境。

省道集--多、商--张公路成丁字相交，东南经张北180㎞至张家口市，距北京市380㎞。

西南75㎞至乌兰察布市与京包铁路相连，西北经县道商--乌线、商--土线与集二线相连，与208国道相接到二连浩特市约300㎞。

2005年，商都县完成呼满省际通道商都段、208国道支线、商张二级油路、玻璃忽镜~卯都三级油路、屯垦队~大库伦和格化司台~土牧尔台小油路、940㎞的"村村通"工程。

全县15个乡镇全部实现了光缆传输，中国联通、中国移动覆盖全县90%的区域;互联网遍布城乡。

2.2自然条件

2.2.1地理位置

商都县位于内蒙古自治区中部，乌兰察布市东北部，西与察右后旗为邻，东连化德县，北与苏尼特右旗接壤，南与兴和县为界。

地理座标为东径112°47′31″——113°48′18″，北纬40°18′27″——42°28′28″。

2.2.2地形地貌

商都县地形总体上是中间高，南北两侧低，在西井子北山至双井孜南山构成本县地表水和地下水的分水岭，同时为本区地下水的补给区。

中北部由阴山余脉组成的崎岖绵亘的低山丘陵地形，切割强烈，基岩裸露，沟谷发育，海拔1400—1800m，相对高差50—200m，山丘多呈浑圆状，主要由燕山期花岗岩及寒武奥陶系的石英岩、板岩、千枚岩、片岩、结晶灰岩等组成，其间分布有铜轱辘河谷平原及大小不等的内陆闭合盆地及丘间沟谷洼地，较大的有章毛乌素盆地、卯都盆地、八大倾盆地、玻璃忽镜盆地、大黑沙土盆地等。

河谷平原区为本区的富水区，主要有不冻河、铜轱辘河、三大股河谷等。

丘间沟谷洼地及小型内陆闭合盆地主要由第三系泥岩组成，不富水，基岩山区则为地下水的补给区。

商都盆地平原区，呈东西向带状分布，地形略呈波状起伏，总体向东南察汗淖倾斜，组成商都盆地上部的主要岩性，大部分是裸露地表的上新统红色泥岩，海拔高程在1275—1400m之间，地形起伏不大，一般在20—50m之内。

2.2.3工程地质条件

2.2.3.1地质岩性

（1）第三系上新统（N2）：

分布于库坝区，岩性为粘土，红褐色，棕红色，底部由砖红色泥岩、砂砾岩组成，厚度大约0.9 m左右。

（2）第四系全新统洪冲积层（Q4pal）：

分布于河床及漫滩，岩性由含细粒土砂、砾组成，局部含粘性土，灰黄色、灰褐色，厚度1～3.0 m。

（3）第四系全新统洪冲积层（Q4s）:

分布于大坝，岩性由粉土质砂、含细粒土砂、粘土组成，灰褐色，棕黄色，最大厚度6.00 m。

（4）侵入岩：

为燕山期侵入岩（δο52（

（1）），为一套中酸性侵入岩，呈不规则岩侏产出。

岩性由石英闪长岩、花岗闪长岩、黑云母花岗岩等组成，灰绿色、红色，岩体内派生脉岩发育，主要为闪长玢岩，规模较小。

2.2.3.2地质构造

工程地质构造简单，断裂、褶皱不发育，仅存在一定的岩体原生节理裂隙和部分后期构造裂隙，规模不大。

从区域地质构造发展史以有新构造运动表现形式，主要遭受剥蚀和沉积等地质作用。

据此分析，可以认为水源井的区域构造背影和区域地震背景属于基本稳定地带。

2.2.3.3建筑材料

砂砾料场位于八股地河漫滩中，距离约1 km，该料场地面平坦，呈长条形，本次勘察共布设探坑6个，探坑间距100～150 m，坑深1.50 m；块石、碎石料场位于商都县七台镇的西山料场距项目区75公里。

有公路与乡间路相连，交通条件较好，质量和储量均满足要求；钢筋、水泥在七台镇购买，平均运距70km，部分为柏油路。

2.2.4气象条件

本流域地处中温带半干旱季风气候区，受冬季冷高压及夏季副热带高压影响。

气候特点是冬季寒冷而漫长，夏季燥热而短促，日温差大；春季干旱多风，秋季凉爽，光照充足。

根据商都气象站1971～2005年气象资料统计主要气象特征值如下：

（1）多年年平均气温3.7℃，多年极端最高气温34.6℃，多年极端最低气温-34.7℃；

（2）多年平均年降水量328.0mm，降水量年际变化较大，历年最大降水量为510.7mm（1964年），历年最小降水量为185.9 mm（1965年），最大值是最小值的2.75倍，降水年内分配也不均匀，汛期6～9月降水量占全年78.4％。

（3）本地区气候干燥多风，多年平均蒸发量为2138.2 mm（20 cm蒸发皿），是多年平均降水量的6.5倍。

（4）该地区多风，多年年平均风速为3.4 m/s，历年最大风速为23.7 m/s，风向为NW。

（5）历年最大冻土深为180 cm。

2.3水文基础资料

八股地水库邻近流域不冻河上有商都水文站，1956年7月河北省水利厅设立为许家村站，基本水尺断面位于西坊子公社许家村附近，1959年7月上迁约1000 m至水库（不冻河水库）上游观测，1961年1月1日又上迁移500 m至郭家村附近并改名为不冻河水文站，1963年1月1日基本水尺断面又上迁2500 m至大南坊公社八大顷村，移交内蒙古自治区水利厅，改站名为商都（四）水文站，集水面积为543 km2。

1985年以前（含1985年）水文资料来源于刊印的水文年鉴，1986～2006年水文资料为水文总局汇编成果。

2.4径流

2.4.1径流系列插补延长

商都站实测径流系列为1962～2006年共45年，因建站时间为1956年，因此《2003年全国水资源综合利用规划》把商都站实测系列延长为1956～2006年共51年系列。

因此，本次按1956～2006年共51年系列计算。

2.4.2径流系列还原

商都水文站上游目前还基本上没有引水工程，无需作水量还原计算。

商都水文站实测径流系列目前可代表天然径流系列。

2.4.3径流系列代表性分析

本次计算实测系列为（1956～2006年）共51年，从年径流差积曲线上可以看出，1956～1964年为丰水段，其中1958年、1961年为平水年，1964～1973年为枯水段，其中1967年、1972年为平水年，1974～1989年为丰、枯交替，1990年为丰水年，1992～2006年为枯水段，其中1999年为丰水年，总的来看，具有完整的丰、枯过程，具有一定的代表性。

表1-2-1八股地水库年径流成果

站名

流域

面积

（km2）

特征值

设计值（％）

多年平均年径流深（mm）

均值（104m3）

Cv

Cs/Cv

20

50

75

90

八股地水库

771.6

324.1

1.2

2.5

487

170

84.9

67.4

4.2

2.5现状抗旱能力分析及存在问题

由于项目区降水稀少，蒸发强烈，已建成的八股地水库淤积严重，遇丰水年库区面积可达到近3000亩，但大部分时间的蓄水深度不足1米，大量洪水从溢洪道排泄。

再加上蒸发和渗漏，导致水库蓄水量严重不足，遇到干旱年份根本不能满足当地2000多亩农田的灌溉需水要求，所以当地农民强烈要求新建抗旱应急水源工程。

抗旱应急水源工程的建设，选择水源井的类型是应急抗旱的关键，但是根据多年在该区域的打井和水文地质钻探资料分析，该区域在深度为100—150米内地下水资源较贫乏，单井出水量不足5—10立方米/小时，不能满足应急抗旱水源的要求。

所以，否定了打深井解决抗旱水源的方案。

3工程建设任务与规模

3.1工程建设的必要性与可行性

项目区位于商都县的北端，距离八股地水库大坝约120—320米，距商都县大库伦乡20km处，距商都县城约70km。

八股地水库是一座以灌溉为主，兼顾防洪的中型水库。

于2010年完成除险加固工程建设。

项目区气候条件恶劣，降雨量少，水资源十分贫乏。

遇旱年当地的人畜饮水和灌溉用水均无法保证。

已建成的八股地水库淤积严重，遇丰水年库区面积可达到近3000亩，但大部分时间的蓄水深度不足1米，大量洪水从溢洪道排泄。

再加上蒸发和渗漏，导致水库蓄水量严重不足，无法满足周围和下游村庄的灌溉和生活用水。

本次在下游开挖水塘，水库下游高程低于库区高程，有充足的水源保证。

项目建成后可作为水库周边大库伦乡部分农田抗旱应急备用水源，可灌溉附近村庄耕地2500多亩。

通过八股地抗旱应急配套工程项目的实施，逐步提高该区域的抗旱减灾能力和管理水平，主动应对日益严重的干旱灾害，最大可能的减轻旱灾损失，对促进居民生活水平的提高、保障地区经济社会发展稳定具有重大意义。

3.2工程建设的任务与规模

3.2.1工程建设任务

当发生严重干旱时（对应频率90～95%），保障八股地水库枳芨卜子村现状2000亩灌溉地的灌溉水源能保证。

计划在八股地水库下游新建2个水源井式蓄水池，蓄水池容积分别为56267m³和94320m³。

在应急抗旱时，要加上浅层地下含水层对蓄水池的补给，补给量按60立方米/小时计算，抗旱天数按20天计算，总补给量可达到28800立方米，抗旱应急总水量可达到179387立方米，可以满足抗旱应急水源工程的设计需水要求。

3.2.2工程建设规模

在抗旱期间，灌溉地块的灌水定额按35m³/亩计算，保证干旱发生时在作物关键需水期能灌水2次。

2500亩灌溉地总需水量为17.5万立方米。

3.3工程建设内容

本次工程设计范围为供水水源地、水源地至灌溉地块的输水管线涉及的各项工程。

（1）水源地水源工程设计

水源工程位于八股地水库下游，距离八股地水库大坝约120—320米。

该水源工程设计成2个水源井式蓄水池，池深为4.6米（其中地面以上0.8米，地面以下3.8米），池底用砂砾碎石护底，厚度为30cm，蓄水池面积分别为22507米2和37728米2，池壁采用400g/㎡的土工布护底（其中下游侧采用防渗土工布），土工布上铺沙垫层并用干砌石砌筑护坡，沙垫层厚度为30cm，干砌石护坡厚度为40cm，边坡坡度为1:

3。

为了保证该水源井在严重干旱年份能满足抗旱应急的灌溉需水要求，在每个水源井式的蓄水池旁加设截伏流集水廊道长300米，两个水源井共加600米。

（2）输水工程设计

水源井联络管为Φ160PE管，长度200m，管道压力1.0Mpa，输水管道为Φ250PE管，长度1450m，管道压力0.8Mpa。

沿线设排气井2座、阀门井3座。

4水资源及供需平衡分析

4.1项目区水资源利用现状

项目区地下水资源比较缺乏，水库经常干涸，在正常年份灌溉期间尚且出现缺水现象，故在严重干旱年，根本无法满足项目区用水需求。

在水库下游区域地下水相对较好，即使遇干旱年，依然能够保障用水需求，故本次八股地抗旱应急水源工程建设水源地选择在八股地水库下游，拟新建水源井式的蓄水池2处，其特点是含水层分布面积较大，潜水补给源充足，开采过程中，由于补充资源参加，使开采区的单边补给转为双边或周边补给，甚至补充资源超过天然资源，成为开采资源的主要组成部分。

4.2水源选择及供需水平衡分析

4.2.1水源选择原则

1、水源水量充沛可靠，枯水期流量的保证率应不低于90%，应满足其相应设计保证率。

2、技术经济合理可行，优先利用现有水源；

3、水质良好，水质符合灌溉用水要求；

4、水源选择应考虑安全、经济以及便于水源保护等因素。

4.2.2水源分析选定

由于干旱年份八股地